大体积混凝土的裂缝形成原因及防治措施研究.doc

大体积混凝土的裂缝形成原因及防治措施研究钱浩明 作者简介：钱浩明，男，（哪年哪月生- ），惯籍：浙江绍兴，身份证号码学历，从事何领域工作。，唐海斌 作者简介：唐海斌，男，惯籍：浙江绍兴，身份证号码，傅关水 作者简介：傅关水，男，惯籍：浙江绍兴，身份证号码（单位名称缺少单位名称，浙江绍兴，312000）摘 要：作为一种持久性疲劳作用，大体积混凝土裂缝对建筑会造成的危害极大。混凝土结构尤其是大混凝土结构在施工过程中由于温度等问题，出现各种形式的裂缝，还是非常常见的。但其危害性却很大，严重影响建筑的质量和使用寿命以此为出发点，。本文分析了大体积混凝土裂缝的形成原因，并针对问题提出预防及治理的措施。，研究结果可为类似大体积混凝土变形研究提供一定的借鉴作用。关键词：大体积混凝土；裂缝；形成原因；防治加固措施；中图分类号： 文献标识码：0.引言相关机构认为，常规中图分类号：TV544+.91大体积混凝土，顾名思义，就是体积较大的混凝土，美国混凝土学会对此给出这样的定义：对于现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土是指因尺寸达到水化热极限而引起的体积变形问题的混凝土。而由于易发生体积变形问题，从定义我们就可以看出大体积混凝土在工业及民用建设项目中的最大问题应该就是裂缝问题。裂缝问题作为一种持久性疲劳作用，对建筑会造成很大的危害，尤其是基础贯穿裂缝在重要的结构部位产生裂缝。结构裂缝的的扩展会导致混凝土结构的破坏，甚至建筑物倒塌，。所以因而，迫切需要系统研究裂缝的防治措施，以指导工程设计人员顺利改造低渗透、复杂大体积混凝土。不得不对此采取必要的防治措施。1.大体积混凝土裂缝的形成原因由于受各种因素的影响,裂缝的出现与产生形式复杂多样。相关研究显示，引起大体积混凝土裂缝主要有两个因素引起大体积混凝土形成裂缝的原因很多，裂缝的种类也不尽相同。可以总结引起裂缝形成的几个主要因素包括以下2个大方面：（1）一个是结构型裂缝，主要原因是外荷载，外荷载既包括通过计算得出的主要应力，还包括其他次应力。另一个是材料型裂缝，究其原因为（2）非受力变形变化，如温度应力和混凝土的收缩属于这一类。1.1结构型裂缝外荷载为了提高大体积混凝土强度，大体积混凝土常与地基浇浇筑在一起，。早期，因混凝土内部混凝土温度上升，大体积时，混凝土膨胀受到地基约束会产生压应力；。而在当后期温度下降时，混凝土收缩受到地基约束便会产生拉应力。由于混凝土的抗压性能远优于抗拉性能，所以因而大体积混凝土在受压时一般不会出现裂缝，而在受拉时，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时时，就会在混凝土中出现垂直裂缝。1.2外界气温变化在施工阶段，大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度常随着外界气温变化而变化。特别是外界气温的骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对在大体积混凝土内部产生温度应力是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形而造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，而在高温条件下，大体积混凝土不易因散热性能差，混凝土其内部的最高温度一般可达60-65，并且有较长的延续时间，而长时间的内部高温同样会使混凝土内部出现较大的温度应力。因此，在大体积混凝土施工过程中应采取一定温度控制措施，以防止混凝土内外温差引起的温度应力。1.3混凝土的收缩混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的，而约80%的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这种持续的交替变化会在混凝土内部产生很大的收缩应力，间接地导致混凝土的出现收缩型裂缝。而相关机构的研究进一步显示，影响混凝土收缩的，主要原因是为水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护工艺等条件的不同等。2.裂缝预防措施2.1施工措施根据上述分析可知，选择优质原材料，水泥选择低水化热水在泥实际施工时应，对混凝土原材料质量及技术标准要进行严格地控制，严格控制好骨料的有机物含量（即将含泥量控制在1.0%-1.5%以内）。如果条件允许，水泥最好优选略微带有微膨胀性或者较小的收缩性的品种。一般来说，大体积混凝土的骨料含量按体积计算大概为80%83%这一比例计算时，骨料最好达到线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好等最优条件。混凝土拌合材料中的砂石除了要符合标准的规定外，石粉的含量可以适量地提高，具体来说可控制在15%18%的范围内。混凝土中粉煤灰的细度要求和水泥颗粒一致，并且烧失量小，含硫量、含碱量及需水量都较低即可使用。高效减水剂和引气剂一般来说联合应用效果更好，能够提高新拌混凝土的工作度及其力学、热学、变形、耐久性等性能，并且能够显著降低大体积混凝土需水量及胶凝材料需求量，占据着重要的地位。除此之外，工程设计中要求地下室筏板，外墙板掺一定量的UAF膨胀剂，混凝土施工还要考虑到环境温度变化情况，并适当添加缓凝剂或早强剂、防冻剂等。砂石除了要符合标准的规定外，石粉的含量可以适量地提高，具体来说可控制在15%18%的范围内。混凝土中粉煤灰的细度要求和水泥颗粒一致，并且烧失量小，含硫量、含碱量及需水量都较低即可使用。高效减水剂和引气剂一般来说联合应用效果更好，能够提高新拌混凝土的工作度及其力学、热学、变形、耐久性等性能，并且能够显著降低大体积混凝土需水量及胶凝材料需求量，占据着重要的地位。对混凝土的集料配比进行认真地分析，确定合理的水灰比，将混凝土的坍落度降低到最小，塑化剂和减少剂要适当添加。加强对混凝土温度的控制很关键，特别是大体积混凝土，一定要控制好其初始温度及拆模之后的表面温度，做好混凝土温度测试工作，拆模后混凝土表面温差要控制在15内，拆模时间尽量后推。在施工过程中，可考虑做成于混凝土同等条件下的试块，更好地掌握各时间段混凝土的强度增长情况。混凝土浇筑要符合连贯、快速的要求，最好一次性浇筑完成。早浇筑的同时必须进行振捣动压实，以提高混凝土密实度，振捣力度、间距要适中，均匀，保证振捣力波及范围有1/2重叠起来最好，直到发现混凝土表面泛浆才可。完成浇筑后，对混凝土表明面进行压实、抹平处理，主要是控制混凝土表面出现裂缝。此外，在大体积混凝土浇筑时还要注意混凝土应当采取分层浇注，分层流水振捣的措施，一定要去报在下层混凝土未凝结之前就要完成上层混凝土浇筑操作，以免产生纵向施工缝。2.2混凝土浇筑完毕后养护认真进行养护工作，浇筑、养护同时进行，浇筑一块就养护一块，避免因强风吹袭导致的混凝土表面失水而造成裂缝。混凝土养护最为关键的两点就是对温度及湿度的控制，保证混凝土达到足够的强度，防治裂缝的出现。通过适当的保温措施，如及时覆盖湿润的草帘、麻片等，防止混凝土表面热量散失过快，因温差形成表面裂缝，。在寒冷的冬季，可在混凝土浇筑23h后的初凝阶段采用塑料薄膜对其进行保湿处理，且在塑料膜上覆盖绵毡，主要用来对内外温差进行控制，防止混凝土在施工早中期出现裂缝。除此之外，还可以适当延长将养护时间延长，可以确保混凝土表面温度慢慢降下来缓慢下降，不至于避免横向产生裂缝的出现。3.出现裂缝后的处理方法3.1表面修补法表面修补法主要适用于对稳定和且结构承载能力没有影响较小的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，而在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴纤维布等措施进行裂缝的综合防治处理。3.2嵌缝法嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。3.3结构加固法当裂缝影响到混凝土结构的性能时，应就要考虑采用结构加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、，采用预应力法加固、，粘贴钢板加固、，增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。3.4混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，。此方法是先通过将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料提高大体积混凝土的完整度。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。4.结束语大体积混凝土构件裂缝是一种极为现象常见的工程现象，因其危害性大，严重影响建筑物的抗渗功能、及使用寿命、承载能力等。对此因此，在实际大体积混凝土施工过程中，工程人员必须仔细检查、认真分析，找出查明不同混凝土裂缝的根本原因所在，总结以往施工经验，采取科学合理的措施对其进行处理。预防和处理双结合管齐下，尽最大努力提高混凝土浇筑质量，确保构件安全